Обзор лучших теплоаккумуляторов для отопления на 2021 год

Как изготовить теплоаккумулятор для твердотопливного котла своими руками. Как рассчитать объем бочки под буферную емкость. Накопительный бак из баллона.

1

Назначение агрегата

Работа твердотопливного котла в системе отопления представляет собой некоторую цикличность. Сначала в него закладывают топливо, разжигают, а затем котел постепенно выходит на максимальную мощность и передает тепловую энергию через теплоноситель в систему отопления.

Работа твердотопливного котлаЗакладка дров постепенно прогорает, теплоотдача уменьшается, и теплоноситель остывает. В период пиковой мощности часть тепловой энергии остается невостребованной, а во время догорания топлива ее, наоборот, будет недостаточно. Для повторения цикла следует опять осуществить закладку твердого топлива.

Частично эту проблему может решить пиролизный котел длительного горения, но во время его работы часто не совпадают пики выработки и потребления тепловой энергии. Для разрешения такой ситуации устанавливается энергоаккумулятор для системы отопления, который известен как буферная емкость или тепловой накопитель.

Схема подключения электрокотла в систему отопления

Схема подключения электрокотла в систему отопления

Что такое и для чего нужен теплоаккумулятор?

Аккумулятор тепла представляет собой стальной герметичный изолированный бак из черной стали, имеющий патрубки – два верхних и два нижних для того чтобы подключать источник и потребитель тепла. Теплоаккумулятор для отопления отзывы показывают, что это эффективное устройство. А служит оно для того чтобы аккумулировать избыточную энергию, которую источник тепла (котел) выделяет.

теплоаккумулятор для отопления своими руками

Теплоаккумулятор для отопления

Итак, если ваш котел с твердым топливом функционирует в режиме оптимального горения (на полную мощность) от загрузки топлива до его полного сгорания, то будет максимум эффекта. Так, полученное тепло попадает в отопительную систему. Но не всегда система нуждается в таком количестве тепла. Именно для этих целей и существует буферная емкость системы отопления.

Такая емкость накапливает избыточное тепло и при необходимости подает его в систему. Поэтому, используя аккумуляторы тепла в системах отопления, вы экономите топливо, увеличиваете время работы вашего котла, уменьшаете расходы на отопление вашего дома.

2

Устройство и принцип действия

В основу действия этого агрегата заложена высокая теплоемкость воды. Если в период максимальной мощности котла нагреть некоторое количество воды, тогда впоследствии ее энергетический потенциал можно будет использовать для нужд отопления.

Например, вода при остывании на 1° C может нагреть 1 м³ воздуха на 4° C. Самый простой теплоаккумулятор для котлов отопления представляет собой вертикальную емкость с четырьмя врезанными в разные стороны патрубками. Существуют теплонакопители с разнообразными аккумулирующими материалами:

  • Устройство и принцип действиятвердотельные;
  • паровые;
  • жидкостные;
  • термохимические;
  • с нагревательным элементом (ТЭНом).

С одной стороны корпуса два патрубка подсоединяются к трубопроводам котла, а с другой — к системе отопления. После запуска нагревателя циркуляционный насос начинает прокачивать теплоноситель через буферный бак.

В нижнюю часть накопителя поступает холодный теплоноситель, а в верхнюю — горячий. Из-за существенной разницы в плотности вода перемешиваться не будет, а горячий теплоноситель постепенно заполнит всю емкость.

Обычно объем термоаккумулятора для отопления рассчитывается таким образом, чтобы одной закладки топлива хватило для полного заполнения емкости горячей водой. То есть вся энергия котла, исключая потери, преобразуется в тепловую, которая будет накоплена в аккумуляторной емкости.

Работа теплоаккумулятораТеплоизоляция позволяет сохранять высокую температуру воды в течение длительного времени. Когда котел перестает работать, система обогрева продолжает функционировать. Благодаря насосу горячая вода из аккумулятора поступает в трубопроводы и приборы отопления дома.

На место горячего теплоносителя в буферную емкость через нижний патрубок из обратной линии трубопровода снова поступает остывшая вода. При использовании электрического котла схему отопления с теплоаккумулятором можно использовать в ночное время, когда действует льготный тариф.

Устройство буферной ёмкости для твердотопливного котла

Устройство буферной ёмкости для твердотопливного котла

Расчет

Мощность ,накапливаемая теплоаккумулятором (ТА), рассчитывается исходя из объема емкости, точнее массы жидкости в ней, удельной теплоемкости жидкости, используемой для его наполнения, и разницы температур, максимальной, до которой может нагреваться жидкость, и минимальной целевой, при которой еще может осуществляться забор тепла от теплоаккумулятора к контуру отопления.

Формула:

  • Q = m*С*(T2-T1);
  • m – масса, кг;
  • С – удельная теплоемкость Вт/кг*К;
  • (Т2-Т1) – дельта температур, конечной и начальной.

Если вода в котле и соответственно в ТА нагревается до 90ºС, а нижний порог берется равным 50ºС, то дельта равняется 40ºС. Если брать в качестве наполнения ТА воду, то одна тонна воды при остывании на 40ºС выделяет примерно 46 кВт*часов тепла.

Объем 0,5 1 1,5 2 3 5
Аккумулируемое тепло при ΔT = 40ºC, кВт/ч 23 46 69 92 138 230

Запасаемой энергии должно хватать для целевого использования теплоаккумулятора.

Для выбора требуемого объема теплоаккумулятора необходимо определить:

  • Время, в течение которого должно хватать накопленной энергии в ТА для покрытия теплопотерь дома;
  • Время, за которое должен нагреваться теплоноситель в ТА;
  • Мощность основного источника тепла.

Для периодической работы котла в течение суток

Если он нужен для перевода работы котла только на ночной или дневной режим, когда тепло поступает в течение ограниченного времени, то мощности ТА должно хватать для перекрытия теплопотерь дома за оставшееся время. В то же время мощности котла должно хватать для нагрева ТА в установленный срок и опять-таки для обогрева дома.

Допустим, что используется твердотопливный котел с закладкой дров только днем в течение 10 часов, расчетные теплопотери дома для самого холодного периода года составляют 5 кВт. В сутки требуется 120 кВт*часов для полного отопления.

Аккумулятор при этом используется в течение 14 часов, это означает, что в нем необходимо аккумулировать 5кВт*14часов =70 кВт*часов тепла. Если брать в качестве теплоносителя воду, то потребуется 1,75 тонны или же объем ТА 1,75 м3. Важно, что и котел при этом должен выдать в течение всего 10 часов всю необходимое тепло, то есть его мощность должна составлять более 120/10 = 12кВт.

Если теплоаккумулятор используется в качестве запасного варианта на случай выхода из строя котла, то запасенной энергии должно хватить хотя бы на сутки или двое для покрытия всех теплопотерь в доме. Если в качестве примера взять все тот же дом на 100 м2, то для его обогрева потребуется 240 кВт*часов за двое суток, а теплоаккумулятор, наполненный водой, должен иметь объем не менее 5,3 м3.

Зато в этом случае не обязательно ТА должен нагреваться в короткий промежуток времени. Достаточно полуторного запаса по мощности котла, чтобы накопить нужный объем тепла за неделю или две.

Расчет приблизительный, без учета снижения тепловой мощности радиаторов в зависимости от температуры теплоносителя и воздуха в помещении.

Плюсы и минусы теплоаккумуляторов

Плюсы

  • Если отключат электричество, то вы сможете еще 5-10 часов отапливать свой дом;
  • Тепловой аккумулятор отлично защищает котел от перегрева и закипания;
  • В один отопительный контур можно включить сразу несколько теплогенераторов;
  • Большое увеличение КПД, так как за небольшой промежуток времени можно запасти существенное количество тепла в аккумулирующем резервуаре;
  • Снижение топливных расходов;
  • Можно вмонтировать систему для горячего водоснабжения.

Минусы

  • Накопительная емкость занимает много места в котельной;
  • Общая стоимость отопительной системы сильно повышается, так нужно докупить допоборудование и установить.

Изготовление накопителей тепла в заводских условиях

Если вы всерьез озаботились установкой теплоаккумулятора и решили его сделать своими силами, то для начала стоит ознакомиться с заводской технологией сборки.

Резка стальных деталей бака на плазменной установкеРезка на плазменном аппарате заготовок для крышки и дна

Повторить технологический процесс в условиях домашней мастерской нереально, но некоторые приемы вам пригодятся. На предприятии бак–аккумулятор горячей воды делается в виде цилиндра с полусферическим дном и крышкой в таком порядке:

  1. Листовой металл толщиной 3 мм подается на аппарат плазменной резки, где из него получают заготовки торцевых крышек, корпуса, люка и подставки.
  2. На токарном станке изготавливаются основные штуцера диаметром 40 или 50 мм (резьба 1.5 и 2”) и погружные гильзы для приборов контроля. Там же вытачивается большой фланец для ревизионного люка размером около 20 см. К последнему приваривается патрубок для врезки в корпус.
  3. Заготовка корпуса (так называемая обечайка) в виде листа с отверстиями под штуцеры направляется на вальцы, изгибающие ее под определенным радиусом. Чтобы получить цилиндрическую емкость для воды, остается лишь сварить торцы заготовки встык.
  4. Из металлических плоских кругов гидравлический пресс штампует полусферические крышки.
  5. Следующая операция – сварочные работы. Порядок такой: сначала на прихватках варится корпус, потом к нему прихватываются крышки, затем идет сплошная проварка всех швов. В конце присоединяются штуцеры и ревизионный люк.
  6. Готовый накопительный бак сваривается с подставкой, после чего проходит 2 проверки на проницаемость – воздушную и гидравлическую. Последняя производится давлением 8 Бар, испытание длится 24 часа.
  7. Испытанный резервуар окрашивается и утепляется базальтовым волокном толщиной не менее 50 мм. Сверху емкость обшивается тонколистовой сталью с полимерным цветным покрытием либо закрывается плотным чехлом.

Формовка корпуса бака-аккумулятора на вальцахКорпус накопителя выгибается из листа железа на вальцах

Справка. Для утепления бака производители используют разные материалы. К примеру, теплоаккумуляторы «Прометей» российского производства изолированы пенополиуретаном.

Готовая накопительная емкость горячей водыВместо облицовки производители зачастую применяют специальный чехол (можно выбрать цвет)

Большинство заводских аккумуляторов тепла рассчитаны на максимальное давление 6 Бар при температуре теплоносителя в системе отопления 90 °С. Это значение вдвое превышает порог срабатывания предохранительного клапана, устанавливаемого на группу безопасности твердотопливных и газовых котлов (предел — 3 Бар). Детально производственный процесс показан на видео:

3

Виды тепловых аккумуляторов

Все накопители представляют собой вертикальные цилиндрические резервуары. Отличаются они друг от друга только элементами, расположенными внутри конструкции. Существует несколько типов термоаккумуляторов:

  1. 1. Виды тепловых аккумуляторовПростая конструкция. Подключение емкости проводится непосредственно к контурам котла и системы отопления. Такие накопители применяются для использования одного типа теплоносителя, если его давление в контурах не превышает показателей котла и теплоаккумулятора. При различных значениях давления необходимо подключить в схему дополнительный внешний теплообменник.
  2. 2. Емкость с внутренним теплообменником. Внизу нее находится трубчатая спираль из нержавеющей стали. В зависимости от конструкции возможна установка нескольких теплообменников. Применяются такие аккумуляторы, когда давление и температура теплоносителя в контуре обогревателя значительно превышают допустимые показания на линиях потребителей при подключении нескольких источников тепла. Например, котловое оборудование применяется совместно с солнечным коллектором. При использовании в контурах разных видов теплоносителей устанавливают накопительные емкости с теплообменниками. В таких термоаккумуляторах происходит активное смешивание горячего теплоносителя с остывшим.
  3. 3. Наличие в баке проточного контура ГВС. В такой конструкции теплообменник обычно устанавливается в верхней части накопителя. Такая схема используется при равномерном водоразборе горячей воды. Теплообменник выполнен из нержавеющей пищевой стали.
  4. 4. Термоаккумулятор с баком для запаса ГВС. Схема напоминает устройство бойлера косвенного нагрева. Используется накопитель такой конструкции в условиях частого пикового разбора горячей воды для хозяйственных нужд.

Термоаккумулятор с баком для запаса ГВС

Все подобные конструкции могут выпускаться в различных вариациях в зависимости от сложности схемы отопления, количества и видов используемых нагревателей и водяных контуров. Сложные устройства легко определить по многочисленным патрубкам, выходящим из емкости.

Устройство бака-аккумулятора в системе отопления

Устройство бака-аккумулятора в системе отопления

ТОП-6: S-TANK СЕРИИ HFWT -300

Теплоаккумулятор для отопления

Описание

Данная модель отличается возможностью соединять любое число источников тепла, что важно для создания многовалентной отопительной системы.

Внутреннее строение

В бак модели встроен теплообменник в виде спирали, изготовленный из нержавейки высокого качества. Площадь его может лежать в пределах 3,5-8,4 м.кв.
Принцип работы

В баке поддерживается постоянная температура – 39-95 градусов. Проходящая внутри спирали вода, подогревается практически до тех же градусов – 37-93, давая пользователю ГВС соответствующий размеру бака объем.
Преимущество

Оно заключается в выполнении устройством двух функций – накапливания тепла и использования для решения задач ГВС.

Технические показатели

  • Производитель – Беларусь, S-Tank;
  • Гарантия – 5 лет;
  • Масса – 76 кг;
  • Высота – 157см;
  • Диаметр – 63 см;
  • Объем бака – 300 литров;
  • Давление максимальное в баке и теплообменнике – по 6 бар;
  • Число теплообменников – 1;
  • Температура допустимая в баке и теплообменнике – 95 и 110 град.

Купить

Где купить Цена в рублях
https://www.termokit.ru/catalog/kotelnoe_oborudovanie/teploakkumulyatory/teploakkumulyatory_s_tank/teploakkumulyatory_s_tank_serii_hfwt_teploobmennik_dlya_gvs/teploakkumulyator_s_tank_serii_hfwt_300.htm?frommarket=https%3A//market.yandex.ru/catalog/69097/list%3Ftext%3D%D1%82%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B5+%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B%26cvredirect%3D3%26track%3Dsrch_ddl%26onstock%3D1%26deliveryincluded%3D0%26local-offers-first%3D0&ymclid=285168597851724698000006 48702

Рейтинг лучших теплоаккумуляторов для отопления на 2021 год

Чтобы выбрать правильную модель агрегата, следует тщательно изучить все его характеристики и учесть особенности самой отопительной системы, а для установки воспользоваться услугами специалистов. В интернете представлен перечень приборов, которые по мнению пользователей можно назвать лучшими среди них устройства имеющие как высокую, так и более доступную стоимость.

4

Популярные модели

В зависимости от котлового оборудования и количества потребителей тепловой энергии выбирают подходящую модель буферной емкости. Аккумулятор можно приобрести с перспективой будущих подключений дополнительных приборов, а подключенные патрубки временно заглушить. В десятку популярных устройств входят следующие модели:

  1. 1. Модель Nibe BU 500.8Nibe BU 500.8 применяется в системах отопления с разными источниками тепла. Отличается пенополистирольной изоляцией толщиной 14 см. Емкость бака составляет 500 л, предельное давление — 6 бар, а максимально допустимая температура — 95° C.
  2. 2. ETS 200 представляет собой ряд блоков из композитного материала, размещенных внутри стального корпуса. Их нагрев осуществляется электрическими ТЭНами мощностью 2 кВт. Внутри установлен вентилятор для ускорения процесса нагрева.
  3. 3. HAJDU AQ PT 500 — буферный накопитель, предназначенный для работы в закрытой системе отопления. Подключается в схему отопления с разными типами нагревателей. Бак рассчитан на максимальное давление 3 бар. К недостаткам можно отнести отсутствие внутреннего антикоррозийного покрытия и теплоизоляции. Их устанавливают отдельно.

Стоит также отметить такие виды теплоаккумуляторов, как S-Tank AT 300, Electrotherm ETS, Buderus Logalux P 500−1000/5 и т. д.

Когда аккумулятор тепла будет лишним

Бывает так, что для систем отопления наоборот требуется быстрый набор температуры и ее снижение. Так, повышенное количество носителя тепла, накапливающееся в аккумуляционной емкости, будет мешать быстро нагреваться и остывать, а также точно регулировать температуру. Такие случаи:

  • Когда отопление нужно лишь в короткое время и перерасход топлива не нужен. К примеру, котельная функционирует на обогрев сушилки, применяемой только временами. Поэтому нет особой необходимости греть пустое помещение тем теплом, которое накопилось и ставить такое устройство, как система отопления с теплоаккумулятором.
  • Когда кроме отопления теплоустановка применяется еще и в качестве поставщика тепла для некоего технологического оборудования, и нужна быстрая и точная смена температуры – здесь повышенная инерция будет мешать.

Основные расчеты

Безусловно, чем более вместителен теплоаккумулятор, тем дольше он может компенсировать простой котла отопления. Однако стоимость резервуара и затраты на обслуживание растут в прямой зависимости от его объема. Поэтому важно найти компромиссный путь в решении вопроса обеспечения системы качественным теплонакопителем. Для этого применяется расчет, в котором прежде всего учитываются три основных фактора:

  • Интенсивность теплопотерь.
  • Площадь дома.
  • Период простоя генератора тепла.

На примере жилья площадью 100 м² разберем правила расчета вместимости накопителя тепла. Применяется следующие вводные данные (в реальности их значения могут быть несколько отличными):

  1. Количество тепла для обогрева дома – 10 кВт.
  2. Период бездействия агрегата – 10 часов.
  3. Рабочая температура теплоносителя – 70 °C.
  4. Суммарное количество тепла, которое должен отдавать бак для поддержки температуры помещения за весь период простоя = 10 ч х 10 кВт = 100 кВт – именно такое количество энергии он должен накапливать.
  5. Максимальный уровень нагрева теплоносителя – 90 °C.

Видео-пример о том, как рассчитать теплоаккумулятор:

Далее требуется рассчитать массу (объем) воды, которая была бы способна удержать такое количество тепловой энергии, по следующей формуле:

  • М = Кэ / 0,0012 Δт
  • М – масса воды, кг,
  • Кэ – количество запасаемой энергии, кВт,
  • Δт – разница температуры между разогретым теплоносителем и остывшем в системе, °C,
  • 0,0012 – теплоемкость воды, кВт/кг °C.

Подставляя в формулу вводные данные, получаем:

100/0,0012 (90-70) = 4166 кг или примерно 4 м³.

Однако на практике редко применяются такие большие емкости. Поэтому чтобы снизить расходы по их монтажу и обслуживанию, время простоя можно сократить наполовину, а уровень охлаждения теплоносителя уменьшить до приемлемых 500С. Тогда для сохранения комфортного тепла в доме с хорошей теплоизоляцией будет достаточно емкости на 1000 литров.

Видео-схема подключения теплоаккумулятора к котлу:

Что важно учитывать при покупке теплоаккумулятора

Перед покупкой теплового аккумулятора следует пробежаться своим внимание по следующим пунктам:

  1. Габариты установки. Это самый важный момент, так как теплоаккумулятор вам придется затаскивать в дом, а потом устанавливать. Поэтому по размерам он должен проходить в дверные проемы, а также удачно поместиться в котельную.
  2. Допустимое давление теплоносителя в баке накопителе. Перед покупкой важно уточнить информацию по поводу того, под каким давлением функционирует ваша система отопления.
  3. Оптимальная и максимальная температура воды в контуре теплового аккумулятора. Особенно важно уточнять информацию в том случае, если в вашей системе циркулирует специальный антифриз. Тогда обычный аккумулятор для воды вам не подойдет, так как от более высокой температуры он можете потечь ила дать сбой в работе.
  4. Материал изготовления. Это не менее важный нюанс, так как материала зависит качество функционирования, КПД и срок службы. Лучшими считаются модели из нержавейки, но стоят они, как правило, дороже агрегатов среднего ценового сегмента.

Еще важно обратить внимание на то, можно ли подсоединять к емкости дополнительное оборудование.

Не ориентируйтесь сильно на цену, так как в этом случае вы можете выбрать дешевый и некачественный тепловой аккумулятор. Цена на теплоаккумулятор для отопления начинается от 10-15 тысяч рублей. Дешевле просто не стоит брать, так как вероятнее всего с этим баком будут трудности в будущем при эксплуатации.

Мы надеемся, что наша статья была для вас полезной и информативной, теперь вы знаете, что такое теплоаккумулятор для котлов отопления и как он устанавливается. Всего доброго!

Теплоаккумулятор для отопления своими руками

Изготовлению прибора для накопления тепловой энергии посвящено множество статей и видеороликов, заполняющих пространство сети Интернет. Насколько выгодным будет такое рукоделие?

Из чего состоит теплоаккумулятор для отопления

Чаще всего для изготовления потребуется большая прочная емкость. Приобретение ее, переделка, утепление могут потребовать затрат, сопоставимых с ценой заводского устройства. Делать же теплоаккумулятор для котла из простой бочки категорически не рекомендуется, так как теплоноситель с высокой — 100°С и более, температурой и находящийся под высоким давлением, легко ее разрушит.

В большинстве случаев изготовить качественный теплоаккумулятор своими руками невозможно. А подвергать опасности свой дом и жизнь своих близких вряд ли будет оправданным.

Похожее

Против скачков в давлении водоснабжения

Водопроводная сеть часто бывает нестабильной, поэтому элементы системы отопления, использующие ее, могут страдать от скачков давления. Чтобы обезопасить технику, используется гидроаккумулятор для системы отопления. Часто его сравнивают с мембранным расширительным баком, но не все знают, что это не одно и то же.

буферная емкость системы отопления

Гидроаккумулятор в системе отопления

Мембранный бак используется для того чтобы сгладить расширения теплоносителя (воды). А для питьевой воды используется гидроаккумулятор для системы отопления схема установки которого служит для поддержания запаса воды, поддержания необходимого напора, защиты системы от гидроударов.

Российского производства

На российском рынке представлено не так много теплоаккумуляторов отечественного производства, так как лишь недавно они стали активно внедряться в системы автономного отопления.

Модель Дополнительные опции Объем, м3 Рабюочее давление, бар Максимальная температура, ºС Примерная стоимость, руб
Сибэнерго-терм 0.5 6 90 28500
PROFBAK

ТА-ВВ-500

Контур ГВС 0.5 3 90 56000
GidroNova-HA750 Электрический ТЭН 0.75 3 95 58000
ELECTROTHERM ET 1000 A Контур ГВС, дополнительный теплообменник 1.0 6 95 225000

Особенности подключения

Схема подключения бака теплоаккумулятора зависит от его конструкционных особенностей, уровня сложности системы отопления, подключаемых потребителей и общей развязки. Однако в простейшем случае, когда монтируется теплообменный полый буфер, имеющий всего 2 пары входных и выходных патрубков – снизу и вверху – используется стандартная схема

Она предполагает одинаковое значения давления и циркуляции одного и того же теплоносителя в контуре агрегата и потребителях. Для регулировки температуры и производительности в схеме на обратных магистралях – перед баком и после него перед агрегатом – устанавливается по одному циркуляционному насосу.

Иногда в схему добавляется пара 3-ходовых клапанов, смешивающих холодные и горячие потоки, для регулировки уровня нагрева. В одном случае исключается перегрев потребителя, в другом – предупреждается переохлаждение теплообменного контура агрегата и вредных последствий из-за образования конденсата.

Видео-пример, как работает теплоаккумулятор в системе отопления на твердотопливном котле:

obvyazka-kotla-otopleniya-v-chastnom-dome-ustanovka-tverdotoplivnykh-i-gazovykh-kotlov-965974.jpg

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...